這是人類的将來嗎?核爆的瞬間

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你是否能想象小小的一個原子裏可以釋放的力量?





核武器,利用核反應的光熱輻射、電磁脈沖、沖擊波和感生放射性造成殺傷和破壞作用,以及造成大面積放射性污染,阻止對方軍事行動以達到戰略目的的大殺傷力武器。主要包括裂變武器(第一代核武,通常稱爲原子彈)和聚變武器(亦稱爲氫彈,分爲兩級及三級式)。亦有些還在武器内部放入具有感生放射的輕元素,以增大輻射強度擴大污染,或加強中子放射以殺傷人員(如中子彈)。核武器也叫核子武器或原子武器。
除此以外,核武器還可以根據用途而細分爲戰略核武器及戰術核武器,前者是一般意義上的核武器範疇,爲大當量的核武器和遠射程,後者則屬于小當量和近射程。其中,後者可用于戰争前線。戰術核武器的概念以及發展相對戰略核武器爲遲緩,是在第二次世界大戰以後多年才逐步形成的,而戰術核武器需要對核能技術的要求亦較高以及複雜,其前提是要擁有戰略核武器。








裂變核武

透過裂變釋放能量。重核子如鈾或钚在中子沖擊下發生裂變反應,分裂成爲較輕的核子,同時釋放更多的中子,造成連鎖反應。傳統上裂變核武稱爲原子彈。
大部分的裂變核武是使用化學炸藥,把在臨界質量以下的鈾-235或钚擠壓成超越臨界質量的一塊,然後在中子照射下産生不受控的連鎖反應,釋放大量能量。起爆的方式可分爲槍式和内爆式。美國第一枚投擲在日本廣島的核武小男孩即爲槍式起爆的鈾彈。第二枚投擲在長崎的胖子爲内爆式起爆的钚彈。
一磅的鈾-235分裂時可放出大約三千七百億焦耳的能量,約爲82太焦耳/千克(TJ/kg)。一般的連鎖反應隻維持一微秒(μs),功率約爲82艾瓦/千克(EW/kg),或每原子200兆電子伏/秒。


聚變核武

聚變核武透過核聚變釋放能量。輕核子如氫或氦結合成較重的元素,同時釋放大量的能量。使用聚變過程的武器亦常被稱爲氫彈,因爲氫是聚變的常用材料。聚變核武有時亦稱熱核武器,因爲它們的連鎖反應需要更高的溫度啓動。
一般的氫彈會先引爆作爲前級的裂變彈,造成足夠的溫度及壓力,之後的後級聚變才會開始。後級可以無限制地連鎖起來,制成比普通裂變強力很多的核武。
目前隻有美、俄、英、中、法五國擁有使用與生産氫彈的能力。印度在1998年5月進行的核試驗中試爆了帶熱核裝置的核彈,目前可能擁有氫彈。

區别核武器是屬于裂變還是聚變核武,要靠分辨武器能量的主要來源。因爲現代的核武通常結合兩種核反應:聚變需要先以裂變産生足夠的溫度及壓力啓動;同時裂變在聚變開始後效率會得到提高。故此部分核武是三級設計:最先在外圍第一級先用核裂變,造成聚變條件。中部第二級聚變發生後,再引起彈頭中心的第三級的第二次裂變反應,造成裂-聚-裂反應的三級核彈,是現在最大破壞性的武器。此核彈稱爲三相彈、氫鈾彈、三級效應超級炸彈或肮髒的氫彈。

加強型原子彈

又稱助爆原子彈,雖然名爲“原子彈”實和中子彈同爲爲廣義氫彈一種,指雖然像典型氫彈般有聚變材料作爲核爆增強劑,但聚變的主要作用是提供足夠中子,給裂變材料的分裂反應更爲完全,意味所需的聚變材料較少,所以較一般氫彈小巧。通常此設計是用于小型的戰略級核彈,因威力雖然遜于典型氫彈卻勝在較緊湊。

肮髒彈

肮髒彈現在是作爲一個術語代指具有放射性、非核武器的武器。它裝填着放射性材料,爆炸的時候将放射性物質抛射散布,造成相當于核放射性塵埃的污染,造成災難性的生态破壞。自九一一事件之後,西方政府最主要擔心的一個就是恐怖分子可能利用肮髒彈襲擊人口稠密區,作爲區域封鎖武器,就像其他更高級的更複雜的放射性武器,可以将這個地區在以後的數年或十幾年中,退化爲不适合人類居住的放射性地區。然而大多數的分析人士認爲,肮髒彈的作用更主要體現在心理方面,而它所造成的污染可以用昂貴但是有效的淨化措施來治理。

感生放射:钴核彈

钴核彈的原理是在彈殼使用钴元素。聚變釋放的中子會令钴變成钴-60,一種會在長期(約五年内)釋放強烈伽傌射線的同位素,目的是維持長時期的強放射污染。除了使用钴外,亦可使用金造成維持數天污染,或用鋅及铊造成維持數月的污染。不過由于三級的裂-聚-裂核武亦能部分達成同一目的,故此已知的核武國沒有承認有生産钴核彈

中子彈

中子彈是小型的熱核武器。武器内的X射線反射鏡及彈殼以鉻或鎳制成,讓聚變中産生的中子離開彈體。高能量的中子流比其他放射更具穿透能力。一般能阻隔伽傌射線的物料要很厚(如一米厚的鋼闆)才可以抵擋中子流,所以不适用機動兵器,唯一可以反射的铍又有毒。因爲隻有水和電解質才能吸收中子,而生物中含大量水份,所以中子流對生物産生的傷害比伽傌射線更大。原先制造中子彈的目的,是希望可以殺人而不毀物(被戲稱爲“業主炸彈”或“房貸積欠款炸彈”:能殺死屋内的人,但房子無損),而理論上最有效的是對付坦克,因爲當時前蘇聯的坦克不隻是數量遠比美國和全西歐總和還多,更大部分已經改裝了防止吸入放射塵空氣過泸設備,故美國放棄了以防射塵而是中子流作爲對蘇軍的主要威脅手段。中子彈所産生的熱能及沖擊波被故意減低,而中子流則被加強。但事實上中子彈的熱及火仍然會對建築物造成嚴重的損毀。所謂“殺人不毀物”隻是相對其他熱核武器。中子彈所加強的放射,隻限于引爆的一刻,與感生放射核彈的長期放射有所不同。

沖擊波彈

它是一種小型氫彈,采用了慢化吸收中子技術,減少中子活化,削弱其爆炸後輻射的作用,部隊可以迅速進入爆炸區投入戰鬥,是一種戰術核彈。

伽瑪射線彈

原理類似一座無防護層的裂變反應堆,所以不會發生一般意義上的爆炸,隻放出大量伽瑪射線;盡管各種效應不大,也不會使人立刻死去,雖然能造成持久的放射線,但不一定會污染土地,能有效迫使敵人離開。

核電磁脈沖彈Electromagnetic Pulse(EMP)

經過改造的核彈,減弱了沖擊波與核輻射效應,增強了電磁脈沖效應(利用康普頓散射、光電效應等原理),利用在大氣層以上的核爆炸,産生大量定向或不定向的強電磁脈沖,基本上對人體無害,但可使電器(或金屬)急速升溫燒毀。


[圖擷取自網路,如有疑問請私訊]

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